Роботизация каркасного строительства из древесины

Роботизация каркасного строительства из древесины

Швейцарские инженеры из ETH Zurich представили полностью роботизированную строительную систему, которая способна пилить доски, а затем собирать их в единую конструкцию. Устройство состоит из двух манипуляторов, которые подвешены к потолку цеха и могут брать на себя сразу несколько этапов строительства.

Оцифрованное зодчество

После получения задания и описания базовой модели конструкции система разбивает её на детали, которые способна изготовить по отдельности. Далее манипуляторы сами выбирают доски и брусья, пилят их в нужный размер и приставляют к местам будущей деревянной конструкции, проделывая отверстия для креплений. Производить сборку всё-таки приходится человеку - манипуляторы пока не могут самостоятельно скреплять элементы между собой.

Основная проблема при разработке касалась синхронизации действий манипуляторов. Сначала робот берёт древесину и направляет, пока материал распиливается. После автоматической смены инструмента второй робот сверлит необходимые отверстия для соединений. На последнем этапе оба робота действуют вместе и позиционируют детали в пространстве на основе заданной схемы. Чтобы предотвратить столкновения при размещении отдельных деревянных балок, разработан алгоритм, который постоянно пересчитывает траекторию движения манипуляторов в соответствии с текущим состоянием конструкции.

Разработчики отмечают, что при таком типе строительства требуется намного меньше инструментов, а процесс проходит эффективнее - роботы действуют намного быстрее человека. К тому же, им не требуются поддерживающие конструкции. При этом системе под силу построить и большие здания - например, из шести деталей они могут без крепежа объединить детали в двухэтажное здание.

Исследователи уже используют новый цифровой метод строительства из древесины в реальном проекте.

ethz.ch